JP3198299B2 - 分散微細黒鉛組織を備えた中炭素鋼およびその製造方法 - Google Patents
分散微細黒鉛組織を備えた中炭素鋼およびその製造方法Info
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Description
な加工性および被削性を有し、黒鉛化に必要な時間を短
縮化することができ、また必要に応じて黒鉛化熱処理温
度をより低温化することができる分散微細球状黒鉛組織
を備えた中炭素鋼およびその製造方法に関する。
鋼が用いられているが、Pbが含有されているため環境
汚染問題が注視され、最近では使用が規制されるように
なってきた。このようなことから鉛快削鋼の替りとなる
環境問題が発生しない新たな鉄鋼材料の開発が進められ
ている。このような中で快削性を持つ鉄鋼材料として黒
鉛を分散した材料が知られているが、従来考えられてき
た黒鉛鋼は被削性が向上するけれども強度や加工性など
の機械的性質が劣るので、快削鋼として十分な特性をも
つ材料とは言えなかった。このため、快削性と良好な機
械的性質をもつ微細黒鉛が均一に分散した黒鉛鋼の開発
が期待されている。
が進行し易くなることが知られている。特に、1%以上
の黒鉛を添加した場合には顕著に黒鉛化が促進するとい
う技術報告がなされている(資料1:佐藤知雄外1名著
「黒鉛鋼の研究(第1報)黒鉛鋼に及ぼすSiの影響」
日本金属学会誌1956年20巻5〜9頁参照)。ま
た、同様に高炭素鋼では焼き入れや冷間加工あるいはA
l,Si,Ni,Ti,Zr,Bなどを添加すると黒鉛
化を促進するという報告もある(資料2:山中直道外1
名著「高炭素鋼の黒鉛化機構についての考察」鉄と鋼1
962年8号946〜953頁参照)。なお、この資料
の中ではTiの添加による作用としては、セメンタイト
に対するTiの固溶量は微量で、特殊炭化物TiCを形
成しやすいため、セメンタイトの安定化作用よりも、T
iによる脱窒作用の影響が大きくあらわれて黒鉛化が促
進されるという説明がなされている。しかし、これらの
例はいずれも高炭素鋼であり、強度と良好な加工性を得
ようとするならばC濃度が1.0%以下の中炭素鋼であ
る必要がある。したがって、上記の例は快削鋼としては
満足いくものではなく、いずれも適合しない。そして、
逆に中炭素鋼、特に亜共析鋼では上記のような黒鉛化が
難しく、熱処理や合金添加による黒鉛化の挙動もよく知
られていないのが現状である。
させる元素としてSiが添加されるが、この添加量が多
くなると固溶硬化により延性が著しく低下するため1.
5%以下の添加に抑えることが望ましいと考えられてい
る。このような中で亜共析鋼にSiとNiまたはSiと
Coを共添加して黒鉛化現象を説明した報告がなされて
いる(資料3:末吉秀一外1名著「亜共析鋼の黒鉛化現
象とこれにおよぼす合金元素の影響」日本金属学会誌1
979年43巻333〜339頁)。しかし、Niまた
はCoを含有する材料はリサイクル性が劣り、またこの
ような添加元素が比較的高価な材料であることを考える
と有効な手段とは言い難く、また安定的かつ再現性よく
微細黒鉛を分散させた亜共析鋼の製造技術が確立してい
るとは言えない。
行なうと黒鉛化が進行するということが知られている。
このような方法の一つとして亜共析鋼を用いて低炭素鋼
並みの柔らかさと延性を持つようにするという報告もあ
る(資料4:ATUKI OKAMOTO著「Graphite Formation in
High-Purity Cold-Rolled Carbon Steels」METALLURGI
CAL TRANSACTIONS A ,VOLUME 20A,OCTOBER 1989, P.191
7-1925 )。この方法はセメンタイトが分断されるまで
冷間圧延を施し、その分断された間隙(ボイド)が黒鉛
化のサイトになると考えられている。しかし、この例で
はセメンタイトを分断させるために冷間加工性が悪い状
態で20%以上の苛酷な冷間加工を必要とするなどの問
題があり、安定した製造方法とは言い難い。
La,Ceなどの希土類金属(REM)を添加し黒鉛化
を進める方法が提案されている(資料5:岩本外3名著
「0.53%C鋼の黒鉛化挙動に及ぼすB,Alおよび
REMの影響」CAMP−ISIJ,Vol.8,19
95年 1378頁)。この方法によれば、黒鉛の平均
粒子径を2.7μmにすることができたと報告されてい
るので、それなりの効果があると思われるが、この技術
においては最も個数の多い黒鉛を実現するためにB−A
lの複合添加を必要としており、単独の添加では資料5
のFig.1に示されているように、黒鉛の生成個数は
さほど多くない。鋼の製造において少量の添加元素をコ
ントロールすることは簡単なことではないし、また複合
添加においてはその影響は大きいので、実用的でないと
いう問題を有している。また、上記の黒鉛化手法の共通
の問題として、黒鉛化が高温でしかも処理時間が著しく
長いということである。通常完全な黒鉛化には700°
Cで10〜50時間程度の長時間が必要であり、製造能
率を著しく低下させるものであった。
本発明は微細ZrCを黒鉛の核生成サイトとして機能さ
せ、再現性よく、高い生産性をもち、かつ高い強度と良
好な加工性および被削性を有し、さらに黒鉛化に必要な
時間を短縮化することができる分散微細球状黒鉛組織を
備えた中炭素鋼およびその製造方法を得るものである。
Zr0.01〜0.5%を含有及びFeを含有する(但
し、B及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼であって、
平均サイズが1μm〜20μmの黒鉛がマトリックス中
に30〜6500個/mm2分散した組織を持つことを
特徴とする分散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素鋼 2 微細ZrCが黒鉛の核生成サイトとして機能してい
ることを特徴とする上記1記載の中炭素鋼 3 セメンタイトが消失し、フェライトマトリックス中
に黒鉛が分散した組織を有することを特徴とする上記1
又は2項記載の中炭素鋼 4 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.0%以下、
Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する(但し、B
及びNの積極的添加を除く)亜共析鋼成分組成の素材を
750°C〜1300°Cで0.5〜10時間熱処理
し、これを水焼入れして微細ZrCをマトリックス中に
析出させたことを特徴とする中炭素鋼の製造方法 5 水焼入れ後、740°C以下の温度で0.5〜10
時間熱処理しZrCを核生成サイトとして黒鉛を成長さ
せる黒鉛化処理を施したことを特徴とする請求項4記載
の分散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素鋼の製造方法 6 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.0%以下、
Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する(但し、B
及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼成分組成の素材を
熱間圧延し、その後空冷し、さらに740°C以下の温
度で0.5〜100時間熱処理して、黒鉛を成長させる
黒鉛化処理を施したことを特徴とする分散微細球状黒鉛
組織を備えた中炭素鋼の製造方法 7 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.0%以下、
Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する(但し、B
及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼成分組成の素材を
熱間圧延した後、750°C〜1300°Cで0.5〜
10時間熱処理し、その後空冷し、さらに740°C以
下の温度で0.5〜100時間熱処理して、黒鉛を成長
させる黒鉛化処理を施したことを特徴とする分散微細球
状黒鉛組織を備えた中炭素鋼の製造方法 8 450°〜700°Cの温度で黒鉛化処理を施すこ
とを特徴とする上記5〜7のそれぞれに記載の中炭素鋼
の製造方法を提供する。なお、本発明の中炭素鋼及びそ
の製造方法において、B及びNの積極的添加はない。ま
た、本発明の中炭素鋼は実質的にSi0.1〜1.5
%、C1.0%以下、Zr0.01〜0.5%及びFe
を含有する中炭素鋼成分組成を意味するものであり、中
炭素鋼としての組成に含まれる成分は必然的に包含され
る。
よる脆化を防ぐためにSi濃度を1.5%(本明細書で
は全てmass%を意味する。)以下とした。また、鉄
鋼材料のリサイクル性を考慮し、リサイクルに問題とな
らない元素を微量添加し、かつ苛酷な加工を加えること
なく微細な黒鉛を中炭素鋼に析出させると同時に、黒鉛
化に必要な時間を短縮化するものである。通常、鉄鋼材
料中に存在する非金属介在物は材料の性質に悪影響を及
ぼすことが多いため、これらを除去しようとする研究が
行なわれるが、大きさが1μm以下の微細な介在物を凝
固後の固相変態の核生成サイトとして利用することを中
心に研究を進めた。本発明はFeの中で炭化物の形成傾
向が最も強い元素の一つであるZrを選択し、ZrCを
黒鉛の生成サイトとするものである。
材にTiを添加し、微細TiCを黒鉛の核生成サイトと
して機能させる分散微細黒鉛組織を備えた亜共析鋼およ
びその製造方法を提案した(特願平10−06790
0)。これによれば、黒鉛微細組織の形成に飛躍的な改
善が認められた。本発明は上記Ti添加による微細黒鉛
組織をもつ鋼と同等又はそれ以上の効果をもつものであ
る。特に、本発明において使用するZrはCとの結びつ
きが大で、ZrCのマトリックスに対する溶解度積がT
iCよりも小さく、より微量の添加でZrCを析出させ
ることができる。また、Zrを添加した場合には黒鉛化
速度が速く、熱処理のエネルギー消費の面から著しく有
利であるという特徴を有している。このように、本発明
はZr添加は僅かな量ですみ、より微細な黒鉛組織を迅
速に形成することができるという優れた特徴をもつもの
である。本発明はC濃度が0.3%〜1.0の中炭素鋼
を基本成分とする。Zr濃度はZrCが析出するための
最低量として0.01%が必要であり、また黒鉛の粗大
化を防止し、その量を極端に減少させない量として上限
を0.5%とする。すなわち、本発明の中炭素鋼はZr
0.01〜0.5%を含有する。Si濃度は黒鉛化を促
進させる観点から最低でも0.1%を必要とし、また冷
間加工性を向上させ、かつ被削性を向上させるために上
限は1.5%とする。
分組成の素材を溶製しインゴットとした後、図1〜図3
の3種類の製造工程(熱処理履歴)を経て、分散微細球
状黒鉛組織を備えた中炭素鋼を製造する。図1のパター
ン1は、中炭素鋼成分組成の素材を溶製しインゴットと
した後熱間圧延し、これを空冷後740°C以下の温度
で0.5〜10時間熱処理して、黒鉛を成長させる黒鉛
化処理を施し、分散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素鋼
を製造したものである。図2のパターン2は、中炭素鋼
成分組成の素材を溶製しインゴットとした後熱間圧延
し、これを空冷後750°C〜1300°Cで0.5〜
10時間熱処理(溶体化処理)し、その後空冷し、さら
に740°C以下の温度で0.5〜10時間熱処理し
て、黒鉛を成長させる黒鉛化処理を施し、分散微細球状
黒鉛組織を備えた中炭素鋼を製造したものである。図3
のパターン3は、中炭素鋼成分組成の素材を溶製しイン
ゴットとした後熱間圧延し、これを空冷後750°C〜
1300°Cで0.5〜10時間熱処理(溶体化処理)
し、これを水焼入れして微細ZrCをマトリックス中に
析出させ、さらにこの水焼入れ後、740°C以下の温
度で0.5〜10時間熱処理しZrCを核生成サイトと
して黒鉛を成長させる黒鉛化処理を施し、分散微細球状
黒鉛組織を備えた中炭素鋼を製造したものである。
0.5〜10時間(より低温で熱処理する場合には0.
5〜100時間)熱処理し、ZrCを核生成サイトとし
て黒鉛を成長させる黒鉛化処理を行なう。これによって
セメンタイトが消失し、フェライトマトリックス中に平
均サイズが1μm〜20μmの黒鉛が30〜6500個
/mm2 分散した組織を持つ中炭素鋼が得られる。黒鉛
のサイズ及び個数は、Zr及びCなどの組成並びに上記
熱処理条件によって変化する。したがって、これらを調
節することによって、分散した黒鉛のサイズと個数をコ
ントロールする。特に、750°C〜1300°Cで
0.5〜10時間熱処理(溶体化処理)した後、水焼入
れしたものは他に比べ黒鉛の核発生が著しく黒鉛の微細
化に有効である。また、上記黒鉛化処理は450°〜7
00°Cの温度で行なうと、より微細化した個数の多い
黒鉛の成長がみられる。中炭素鋼のフェライトマトリッ
クス中に平均サイズが1μm〜20μmの黒鉛が30〜
6500個/mm2 分散した組織を持つものが冷間加工
性と被削性の向上および強度の向上に最適特性を有す
る。
比較例と対比しながら説明する。本発明において使用す
る試料は、Zrを除く基本組成をFe−1%Si−0.
5%C(mass%、本明細書では全てmass%を表
示する)とした。また、この基本組成にZrCが析出す
るように0.05〜0.15%Zrを加え、それぞれマ
グネシアルツボ中で高周波溶解炉を用いて溶製した。な
お、使用した各成分については、Fe(99.99
%),Si(99.999%),C(99.999%)
およびフェロZrを素材とした。溶製後、直径20mm
の棒状インゴットをそれぞれ作製し、これを1000°
Cで10mm厚まで熱間圧延した。さらに、これらから
10mm角の熱処理用の試料を切り出した。本発明にお
いては、以下の3種類の熱処理を実施した。これらの熱
履歴の模式図を図1〜図3に示す。図1は熱間圧延後
(空冷)、450°C〜700°Cで黒鉛化処理した場
合の熱履歴の模式図である(パターン1)。図2は熱間
圧延した(空冷)材料を800°Cでオーステナイト化
(溶体化)処理後、空冷し、その後450°C〜700
°Cで黒鉛化処理した場合の熱履歴の模式図である(パ
ターン2)。図3は熱間圧延した(空冷)材料を800
°Cでオーステナイト化(溶体化)処理後、水焼入れ
し、その後450°C〜700°Cで黒鉛化処理した場
合の熱履歴の模式図である(パターン3)。
いて組織を観察した。SEM組織の観察に際しては、事
前に鏡面研磨後10%ナイタールで表面を腐食した。黒
鉛を立体的に観察する際には、非金属介在物の腐食法に
適している定電位電解腐食法を用い、電解液として1%
テトラメチルアンモニウム−10%アセチルアセトン−
メチルアルコールを用いて表面を腐食した後、観察を実
施した。
す履歴で溶体化処理後700°Cで50時間熱処理した
試料の典型的な光学顕微鏡像を図4(a)〜(c)に示す。
図4(a)は上記のFe−1%Si−0.5%Cの基本組
成のみの場合で、Zrは添加されていない。図4(b)は
Fe−1%Si−0.5%C−0.05%Zrの組成の
もの、図4(c)はFe−1%Si−0.5%C−0.1
5%Zrの組成のものである。Zrが添加されていない
図4(a)では黒鉛化が進行せず、フェライトマトリック
ス中にセメンタイトが分散した組織となっている。Zr
が添加されていない場合、400時間熱処理を行なって
も黒鉛化は進行しなかった。Zrをそれぞれ0.05%
及び0.15%添加した図4(b)及び図4(c)では、双
方とも黒鉛化が進行している。0.05%Zr添加の場
合は直径約5μm程度の黒鉛が分散し、0.15%Zr
添加の場合は直径約15μm程度の黒鉛が分散している
のが観察される。なお、パターン1で熱処理した場合に
ついては特に図を示さなかったが、黒鉛化の進行がやや
少ない程度で、上記図4(a)〜(c)と同様な組織が得ら
れた。
なわちFe−1%Si−0.5%C−0.05%Zrの
組成の試料について、パターン2の熱履歴で、溶体化処
理後700°Cの黒鉛化熱処理時間を1時間、1.5時
間、2時間及び30時間、と変化させた場合の光学顕微
鏡像をそれぞれ図5(a)、(b)及び図6(c)、(d)に示
す。図5(a)に示すように、黒鉛化処理1時間の時にす
でに黒鉛は一部核生成を始めており、また図6(c)に示
すように2時間で黒鉛化が終了しているのが観察され
る。その後、長時間熱処理しても組織は殆ど変化せず安
定している。したがって、黒鉛化が終了した後、必要以
上に長時間加熱(黒鉛化熱処理)することは経済的に無
駄である。
0.5%C−0.05%Zrの組成の試料について、パ
ターン2の熱履歴で、溶体化処理後700°Cの黒鉛化
熱処理を1.5時間実施したものについて、定電位電解
腐食法を用いてマトリックスを腐食し、黒鉛を立体的に
観察したSEM像を示す。図7(a)〜(c)のほぼ中央位
置にある1μm程度(1μmよりやや小さ目)の立方体
状のZrCが見えるが、この立方体状のZrCから黒鉛
が成長しているのが観察される。同図において、立方体
状のZrCに近接して存在するのが2μm〜3.5μm
程度の球状物が黒鉛である。このように、ZrCが黒鉛
核生成サイトとして機能していることが、これらの図か
ら明らかである。なお、図示していないがZr濃度が増
加する(例えば0.15%Zrの場合)と、黒鉛が粗大
化する傾向がある。これは、Zrが炭化物形成傾向が強
い元素のため、Zr濃度が増加するとフェライトマトリ
ックス中での炭素原子の拡散を抑制し、セメンタイトを
安定化させる傾向があり、このためZrC上での黒鉛の
核生成と分散が抑制され、かえって黒鉛を粗大化させた
ためと考えられる。このような黒鉛の粗大化は分散微細
黒鉛粒生成の目的に反するので、必要以上のZr含有は
避ける必要がある。したがって、以上からZr含有量の
上限を0.5%とする。
05%Zrの組成の試料について、上記パターン2の熱
履歴で、溶体化処理後黒鉛化熱処理温度450°C及び
550°Cの2種類の加熱処理(50時間熱処理)を施
し黒鉛化の進行状況を観察した。その結果をそれぞれ図
8(a)及び(b)に示す。図8(a)は450°Cの熱処理
のケースであるが、この場合は黒鉛は確認されていな
い。しかし、図8(b)に示す550°Cの熱処理のケー
スでは黒鉛化が終了しているのが観察される。以上のか
らZrの添加は黒鉛化を進行させ、より低温(上記の結
果から500°C近傍)でも分散微細黒鉛粒の形成が十
分可能であることを示している。このように低温で黒鉛
化が可能であることは、コストの面から大きな効果が認
められる。
に示す履歴で、溶体化処理後700°Cで50時間熱処
理した試料の光学顕微鏡像を図9(a)、(b)及び(c)に
示す。図9(a)はZrを含有しない基本組成(Fe−1
%Si−0.5%C)の場合、図9(b)はFe−1%S
i−0.5%C−0.05%Zrの組成の場合、図9
(c)はFe−1%Si−0.5%C−0.15%Zrの
組成の場合である。基本組成のZrが添加されていない
ケースについては、図9(a)に示すように、球状のセメ
ンタイトが微細に分散した組織となり黒鉛は生じていな
い。これに対し、図9(b)及び(c)に示すように、0.
05%Zr及び0.15%Zrを添加した場合はフェラ
イトマトリックス中に5〜10μm程度の黒鉛が微細に
分散した組織となっている。特に、0.15%Zrを添
加したものは形のよい(球状の)微細黒鉛が均一に分散
しており、上記図4(c)に示すパターン2で熱処理され
たものに比べ、同一の組成にもかかわらず黒鉛の微細化
がより著しい。通常、焼入れ処理によりマトリックスが
マルテンサイトに変態し、多量に格子欠陥が導入され、
マトリックス中での炭素原子の拡散が容易となるが、こ
れによって黒鉛の核生成サイトとなるZrC近傍への黒
鉛の拡散が容易となり、黒鉛が多数核発生し、微細黒鉛
組織になったと考えられる。以上の結果から、パターン
3に示す水焼き入れは分散微細黒鉛粒の形成に極めて有
効である。
i−0.5%C−0.05%Zrの組成のもつ中炭素鋼
の試料を、パターン3の熱履歴で、溶体化処理後700
°Cで黒鉛化熱処理時間を30分及び1時間と変化させ
た場合の組織の顕微鏡写真を示す。図10(a)から明ら
かなように、黒鉛化熱処理時間が30分を経過した時点
で、すでに黒鉛化がかなり進行しており、また図10
(b)に示すように黒鉛化熱処理時間が1時間を経過した
時点で黒鉛化がほぼ終了している。焼入れ処理をしてい
ない図5と比較し、同一成分の亜共析鋼の試料であるに
もかかわらず、水焼き入れするパターン3の熱履歴を経
た試料は黒鉛化が著しく促進していることがわかる。
に、本発明の組成の中炭素鋼は、黒鉛化のための熱処理
温度及び時間をZrの含有量に応じて適宜コントロール
し、熱間圧延した後、直ちに黒鉛化の熱処理をする方法
により、あるいは熱間圧延した後溶体化処理し、その後
空冷しさらに黒鉛化熱処理を施すことによりマトリック
スに均一に微細分散した黒鉛を析出させることができ
る。特に、Zr含有量が高く高温での黒鉛化熱処理の場
合には、短時間での分散微細球状黒鉛組織を得ることが
できる。また、この場合にはZr濃度及び処理時間の調
節により低温での黒鉛化熱処理も可能である。さらに、
溶体化処理後焼入れすることにより、微細ZrCをマト
リックス中に析出させ、極めて短時間のうちに分散微細
黒鉛粒を形成することができるという優れた特徴を有す
る。このように、本発明は微細ZrCを黒鉛の核生成サ
イトとして機能させ、安定かつ再現性よく微細黒鉛を分
散させて、材料のリサイクル性がよく、高い生産性をも
ち、かつ高い強度と良好な加工性および快削性を持つ分
散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素鋼およびその製造方
法を得ることができる。
黒鉛化処理した場合(パターン1)の黒鉛化処理の熱履
歴を示す模式図である。
0°C〜700°Cで黒鉛化処理した場合(パターン
2)の黒鉛化処理の熱履歴を示す模式図である。
れした後450°C〜700°Cで黒鉛化処理した場合
(パターン3)の析出処理と黒鉛化処理の熱履歴を示す
模式図である。
の黒鉛化熱処理を行なった場合の組織の光学顕微鏡像
(写真)である。 (a)試料Fe−1%Si−0.5%C、(b)試料Fe−
1%Si−0.5%C−0.05%Zr、(c)試料Fe
−1%Si−0.5%C−0.15%Zr
ターン2の熱履歴で、かつ700°Cで各種の熱処理時
間(1時間、1.5時間)で処理した場合の組織の光学
顕微鏡像(写真)である。
ターン2の熱履歴で、かつ700°Cで各種の熱処理時
間(2時間、30時間)で処理した場合の組織の光学顕
微鏡像(写真)である。
ターン2の熱履歴で、かつ700°Cで1.5時間黒鉛
化処理を行なったSEM像(写真)である。
ターン2の熱履歴で、かつ黒鉛化温度450°C及び5
50°Cで、50時間黒鉛化処理した光学顕微鏡像(写
真)である。
の黒鉛化熱処理を行なった場合の組織の光学顕微鏡像
(写真)である。 (a)試料Fe−1%Si−0.5%C、(b)試料Fe−
1%Si−0.5%C−0.05%Zr、(c)試料Fe
−1%Si−0.5%C−0.15%Zr
ターン3の熱履歴で、かつ700°Cで黒鉛化熱処理を
行なった場合の組織の光学顕微鏡像(写真)である。
Claims (8)
- 【請求項1】 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.
0%以下、Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する
(但し、B及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼であっ
て、平均サイズが1μm〜20μmの黒鉛がマトリック
ス中に30〜6500個/mm2分散した組織を持つこ
とを特徴とする分散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素
鋼。 - 【請求項2】 微細ZrCが黒鉛の核生成サイトとして
機能していることを特徴とする請求項1記載の中炭素
鋼。 - 【請求項3】 セメンタイトが消失し、フェライトマト
リックス中に黒鉛が分散した組織を有することを特徴と
する請求項1又は2項記載の中炭素鋼。 - 【請求項4】 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.
0%以下、Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する
(但し、B及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼成分組
成の素材を750°C〜1300°Cで0.5〜10時
間熱処理し、これを水焼入れして微細ZrCをマトリッ
クス中に析出させたことを特徴とする中炭素鋼の製造方
法。 - 【請求項5】 水焼入れ後、740°C以下の温度で
0.5〜100時間熱処理しZrCを核生成サイトとし
て黒鉛を成長させる黒鉛化処理を施したことを特徴とす
る請求項4記載の分散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素
鋼の製造方法。 - 【請求項6】 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.
0%以下、Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する
(但し、B及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼成分組
成の素材を熱間圧延し、その後空冷し、さらに740°
C以下の温度で0.5〜100時間熱処理して、黒鉛を
成長させる黒鉛化処理を施したことを特徴とする分散微
細球状黒鉛組織を備えた中炭素鋼の製造方法。 - 【請求項7】 実質的にSi0.1〜1.5%、C1.
0%以下、Zr0.01〜0.5%及びFeを含有する
(但し、B及びNの積極的添加を除く)中炭素鋼成分組
成の素材を熱間圧延した後、750°C〜1300°C
で0.5〜10時間熱処理し、その後空冷し、さらに7
40°C以下の温度で0.5〜100時間熱処理して、
黒鉛を成長させる黒鉛化処理を施したことを特徴とする
分散微細球状黒鉛組織を備えた中炭素鋼の製造方法。 - 【請求項8】 450°〜700°Cの温度で黒鉛化処
理を施すことを特徴とする請求項5〜7のそれぞれに記
載の中炭素鋼の製造方法。
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